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I componenti di un impianto di domotica: i mezzi trasmissivi

Secondo lo schema generale di funzionamento della domotica, qualsiasi impianto, per quanto complesso, è costituito da comandi ed attuatori, cioé da dispositivi che inviano dei comandi a componenti che fisicamente eseguono il comando.

La comunicazione tra comandi ed attuatori è assicurata però da un mezzo trasmissivo, in sostanza una piattaforma fisica dove possono circolare le informazioni.

In sintesi, allo stato attuale della tecnica, esistono tre possibili mezzi trasmissivi:

  1. Un cavo dedicato che mette in comunicazione i componenti di domotica tra loro;
  2. Le onde radio;
  3. Il cavo di alimentazione elettrica.

Il mezzo più diffuso è un cavo dedicato alla trasmissione dati.

Sistema di domotica con cavo dedicato (BUS)

La soluzione più utilizzata, ed anche quella consigliabile nella maggior parte dei casi, è l'adozione di un cavo dedicato alla comunicazione tra i componenti di domotica. Spesso, superficialmente, si parla di cavo BUS.

In realtà BUS è un qualsiasi canale che permetta a più componenti informatici di dialogare tra loro. Nell'ambito della domotica si parla generalmente di "bus di campo". Con quest'espresione si intende che i vari componenti attivi dell'impianto non si trovano tutti su un unico circuito stampato, come avviene ad esempio per i PC ma sono tutti collocati fisicamente distanti fra loro (sul campo appunto) e collegati da un unico canale che li mette in comunicazione.

La soluzione più utilizzata come bus è un cavo a doppino twistato, cioé intrecciato. La twistatura del cavo, eseguita con un passo specifico, consente alle informazioni in transito lungo il cavo di non subire le conseguneze delle interferenze elettromagnetiche lungo la linea, tanto maggiori quanto maggiore è la lunghezza del cavo bus.

È sempre necessario rispettare le specifiche relative al cavo utilizzato nel nostro impianto di domotica. I problemi di funzionamento dell'impianto dovuti al cavo sono difficili da identificare successivamente ed ancor più difficili da risolvere.


Sistema di domotica ad onde radio

L'uso delle onde radio come mezzo di comunicazione tra i componenti dell'impianto di domotica ha indubbiamente il vantaggio di eliminare a monte il problema del cablaggio. È sicuramente una scelta sensata in quelle condizioni in cui qualsiasi intervento murario sarebbe sconsigliato o addirittura impossibile.

Alcuni sistemi nascono direttamente ed esclusivamente per utilizzare le onde radio come mezzo trasmissivo. In altri casi invece le onde radio possono essere concepite come un modo per raggiungere aree dove col cavo sarebbe impossibile.

Le frequenze utilizzate sono varie (433Mhz, 485Mhz, etc.) come diverso è il modo con cui i componenti possono "sfruttare" la trasmissione.

Il linea di massima potremmo dire che i problemi principali di in sistema wireless per la domotica sono:

  1. stabilità della comunicazione;
  2. portata del segnale;
  3. durata delle batterie.

Tutti questi problemi sono stati portati al centro delle analisi per lo sviluppo di un nuovo protocollo di comunicazione radio chiamato ZigBee, protocollo a bassa velocità di trasmissione ed elevata affidabilità.

Un altro protocollo che sta avendo una rapida diffusione è enOcean, nato da un consorzio di diverse aziende come il vecchio EIB, e sviluppato specificamente per la Home & Building Automation. L'enOcean ha dalla sua una grande semplicità strutturale dei telegrammi. Ciò consente di produrre componenti a basso costo e soprattutto a bassissimo consumo di energia. Lo scopo è stato quello di creare componenti che dialogano ad onde radio ma privi di batterie.

Sistemi di domotica ad onde convogliate

La comunicazione ad onde convogliate sfrutta i cavi della corrente elettrica (la nostra 230V) per far comunicare tra loro i componenti dell'impianto di domotica. Si tratta in sostanza di una comunicazione filare ma che ha del wireless la comodità di non dover cablare cavi aggiuntivi, il che lo rende un ottimo sistema per quelle applicazioni in cui non sono previste o prevedibili opere murarie.

Il sistema utilizza il c.d. "zero cross" per la trasmissione del bit di informazione. Insomma in un sistema a corrente alternata c'é un momento in cui nel filo non passa corrente. I dispositivi ad onde convogliate "approfittano" di quel momento per inviare i loro bit.

Il problema però è che la corrente elettrica è soggetta a numerose distorsioni a causa di carichi induttivi o capacitivi connessi all'impianto. Se ad esempio colleghiamo un motore come quello della lavatrice la nostra corrente elettrica non andrà più su e giu in modo regolare.

La stessa fornitura di energia elettrica non è sempre così "pulita" come dovrebbe essere. I segnali possono qundi essere "sporcati" in modo del tutto imprevedibile, il che rende le onde convogliate un sistema potenzialmente instabile.

L'instabilità di comunicazione viene risolta con l'adozione di filtri e ripetitori da collocare sull'impianto.

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